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1、红豆杉种植项目可行性申请报告 第一章 总 论一项目概述XX区地处华夏古陆北缘江南古陆南侧之间的凹陷地带钱塘江复向斜构成的盆地气候温暖湿润水利条件优越地形地貌和土质适宜开发建设特色高效基地本项目充分利用本地自然资源发挥比较优势加快集经济社会和生态效益为一体的林业产业发展促进XX区的经济发展 本项目的基本情况1预先核准企业名称法人代表注册资本50万元2预算投资规模预算总投资2675万元其中2011年固定资产投资220万元生产性投资200万元2010-2012年投资2255万元用红豆杉的种植加工3建设目标建设2000亩森林食品基地形成一个以种植为基础集产品加工生态观光休闲度假为一体的现代农业示范园区
2、项目名称XX区红豆杉产业化种植基地建设项目可行性研究建设期限及进度项目建设期为5年第1年建立曼地亚红豆杉苗木扦插圃20亩营造曼地亚红豆杉480亩第2年建立曼地亚红豆杉苗木移植圃45亩营造曼地亚红豆杉455亩第3-5年每年营造曼地亚红豆杉300亩第4年建设综合楼第4-5年建设紫杉醇生产工厂生产纯度95以上第五年年底前投料试生产8项目提出背景由于红豆杉具有不可替代的药用价值以及其独特的绿化观赏价值所以野生红豆杉资源遭到了前所未有的破坏红豆杉在不少地区已濒于灭绝中央电视台焦点访谈拦目也以哭泣的红豆杉为题对此做了专门的报道红豆杉的人工栽培在全国引起了一些有识之士的广泛的关住一些具备实力的企业和个人开始
3、把目光投向红豆杉人工栽培领域近年来红豆杉备受我国专家青睐已被纳入最有开发价值的植物排行榜国家林业局东北红豆杉繁育基地对繁育种植红豆杉进行了多年系统研究发现并掌握了红豆杉无性系苗木的生长发育规律现在人工种植树龄达14年的红豆杉高达 2-3米我国北京上海辽宁云南西安等地相继建立了生产紫杉醇的药厂需要大量红豆杉原料因此人工栽培红豆杉是一个致富的好项目此外种植红豆杉在园林绿化室内盆景开发方面也有十分广阔的发展前景红豆杉人工栽培可扦插繁育绿枝和硬枝扦插亩扦插10万株按目前的价格出售种苗亩收入可达数万元红豆杉苗木经过人工苗床培育其价格更是逐年翻番在当前全国森工企业开展管护经营退耕还林的大背景下大力营造红豆
4、杉药用原料林具有十分重要的长远意义一些有实力和远见的企业或个人投资者在红豆杉综合开发项目的不同领域都取得了极大的成功取得了很大的收益目前国内相关提练和制药的大型企业为8家左右已解决了将紫杉醇纯品转换为水溶注射针剂和生产线制造问题投资生产价值高约年时间解决不了药用枝条采集故尚有许多浸膏的粗加工企业对紫杉醇的提炼和药物研究是二十世纪年代由外国专家开始临床使用为针剂国内在年代后约年时间滥采疯炒现市场依赖于对红豆杉的开发紫杉醇的实验室人工合成于年代后期完成但专家预测若形成工业化合成生产规模年之内解决不了比从植物中提取的成本更低的问题因此人工培育红豆杉提取紫杉醇是相当长时间内最现实和最经济的种植项目1药
5、用植物促进人类健康由于人类自然生态环境的破坏以及化肥农药的大量使用使人类健康受到严重威胁随着世人回归自然呼声的高涨人们对天然药物的需求正在日益扩大天然药用植物资源的保护研究与开发也成为历次世界传统医药学术会议致力于探讨的重要问题权威人士指出21世纪将是由药用植物担负起人类保健任务的世纪药用植物必将为进入21世纪的人类健康做出重大贡献据统计目前世界药用植物及其制品保健品化妆品香料等成交额超过800亿美元德国草药年销售为22亿美元人均消耗草药3655美元德国开发最成功的是银杏制剂每年从我们进口大量银杏叶经加工后出口国外每年创汇达35亿美元在美国植物疗法和中医替代疗法的历受了长期的歧视后从20世纪7
6、0年代开始发生改变到90年代美国重新发现植物药的治疗效能1998年全美植物药市场攀升了20达40亿美元日本在中药制药的某些领域已占据领先地位现已储藏了1500种药用植物学种子用于引栽培中国被世界称为植物药宝库我国约有中药品种12万种而供国人和出口使用的只有10001500种资源潜力很大红豆杉是当前世界上研究最热门的药用植物之一美国国家食品与药物管理局FDA历经20多年的努力从红豆杉树皮中发现和提取的抗癌药紫杉醇以其独特的治癌机理和疗效显著而风靡全球从而促成了世界性开发红豆杉和提取紫杉醇的新潮流2国家政策鼓励和支持原料林发展2003年6月中共中央国务院作出了关于加快林业发展的决定提出了进一步优化
7、林业结构促进林业产业发展并明确提出鼓励多种经济成分参与林业建设为发展林业创造公平竞争的环境长期坚持谁造谁有合造共有的政策2008年7月14日中共中央国务院关于全面推进集体林权制度改革的意见的正式发布明确进一步解放和发展林业生产力促进传统林业向现代林业转变同时完善林木采伐管理机制规范林地林木流转推进林业投融资改革在国家政策进一步明确的情况下投资林业工程建设和相关产品开发范畴的红豆杉种植基地建设符合政府产业发展需要具有良好的政策环境从宏观上避免了投资种植业的风险并通过基地建设产品开发的有机结合实现企业产业的可持续发展3促进三农问题的解决和加快新农村建设的需要三农问题是我国最主要的基本问题是国家需要
8、优先解决的问题各级政府对此均高度重视本项目区是以农业生产为主的山区农业总产值和农民纯收入仍然相对较低近年来随着国家农业税收政策的调整和农作物新品种新技术的推广应用等农业产值和农民纯收入有了一定程度的增加但农业生产仍存在农业结构不合理农业产业化进程缓慢的问题制约了农村经济的进一步发展当地急需高效经济生态植物的推广来解决这一问题培植以基地建设产品加工销售为一体的龙头企业发展地方特色经济随着龙头企业的发展壮大通过公司农户等形式带动农户增加经济收入这对于促进当地三农问题的解决和加快当地社会主义新农村建设具有积极作用3项目建设必要性1紫杉醇供需矛盾突出紫杉醇作为目前全世界首选的抗癌药物倍受医学界和癌症患
9、者的青睐据腾专家预测目前全世界每年紫杉醇的实际需求量为3000KG以上而实际生产能力仅300-500KG供需矛盾十分突出目前生产的紫杉醇几乎完全来源于野生红豆杉的树皮枝叶含量极低由于近年来对红豆杉资源的掠夺利用天然红豆杉资源几近枯竭同时由于紫杉醇的分子结构十分复杂分子式C47H51NO14分子量85390人工合成尚需时日据预测在未来至少20年内紫杉醇仍将依靠从红豆杉植株中提取在我国红豆杉属植物所有野生种都是国家I级重点保护植物严禁采伐根据国家中华人民共和国野生植物保护条例第三章第十六条规定禁止采集国家I级重点保护植物因科研人工培育文化交流等特殊需要采集的国家I级重点保护植物必须经省级人民政府野
10、生植物行政主管部门签署意见后向国务院野生植物行政主管部门或者其授权的机构申请采集证提取紫杉醇需要耗费大量的红豆杉唯一的出路就是人工栽培因此建立红豆杉人工种植基地并提取紫杉醇将具有十分广阔的市场前景本项目的实施可以在一定程度上缓解紫杉醇的市场供需矛盾为促进人类的健康事业作贡献2红豆杉优良品种引种成功加拿大曼地亚红豆杉美国太平洋红豆杉短叶红豆杉是世界公认的紫杉醇含量最高的优良品种其中加拿大曼地亚红豆杉是目前世界上生长最快的红豆杉品种1996年国家林业局将曼地亚红豆杉引种栽培技术列为国际先进林业技术引进项目948项目并委托四川省进行引种栽培试验1996年3-4月四川分三批从加拿大引进曼地亚红豆杉优良
11、无性系苗木2万株选择不同地点作为引种试验基地经过10年的试验研究证明曼地亚红豆杉的生长速度及生物量积累是内地红豆杉的3-5倍小枝叶紫杉醇含量达003比国内品种高4倍以上根部紫杉醇含量达004-006与原产地含量基本一致辞其它引种试验还表明曼地来红豆杉适宜在我国热带至暖温度海拔40-2000m的壤质轻土壤生长适应范围广曼地亚红豆杉引种的成功为曼地亚红豆杉基地建设提供了良好 的技术储备为基地建设项目的顺利实施打下了坚实的基础3经济发展的需要原料林培育是一项基础性产业必须适应生态环境建设和市场需求的变化以资源培育为基础精深加工能力为带动科技进步为支撑形成新的生态经济型产业本项目拟通过红豆杉基地建设培
12、植红豆极资源开展红豆杉产品开发延长产业链实现多次产业增值因此本项目的实施是XX区推进山区生态经济型产业发展的重要手段是XX区人民政府建设资源节约型和环境友好型社会发展循环经济的需要对XX区社会经济发展将起着积极的推动作用9红豆杉种植概况紫杉醇市场分析红豆杉资源条件及发展概况红豆杉种类分布及资源状况红豆杉生物学生态学特性红豆杉第三纪子遗植物被称为植物王国里的活化石我国将其列来一级保护植物加以保护红豆杉属Taxes L植物均为常绿乔木或灌木为雌雄异株异花授粉植物属典型的阴性树种常处于林冠下乔木第二三层散生基本无纯林存在也极少团状分布据调查树龄100a以上的中国红豆杉直径仅40cm生长很慢红豆杉属植
13、物只能在排水康好的酸性灰棕壤黄壤黄棕壤上生长良好苗期过湿易染立枯病苗喜阴忌晒幼树和成树在冠层郁闭度0506之间长势了随郁闭度增加生长热减弱红豆杉萌发力强耐修剪耐寒天然更新方式有两种即种子繁殖和无性萌芽繁殖由于天然红豆杉多是散生于林中物种间隔离和花时不遇使传粉受精受阻种子生产数量少另外红豆杉种子种皮厚处于深休眠状态自然状态下需经两冬一夏才能萌发即使正常萌发形成的幼苗抗逆性也差成活率低显然红豆杉属植物靠种子有性繁殖扩大种群是不可能的相对而言红豆杉萌芽繁殖成活率高得多能很好适应环境变化这种无性繁殖方式在利用资源和空间上得益于母体提供充足的营养物质和能量而具有明显的整合作用但这也只能就地维持种群而不能
14、扩大种群因此红豆杉属植物天然更新能力弱上述生物学特性决定了野生红豆杉资源的分散性有限性及发展的难度这也正是红豆杉珍稀濒危的客观原因2红豆杉种类分布和资源状况红豆杉属植物全世界共有11个种全都分布于北半球的温带至亚热带地区包括美国和加拿大等北美地区俄罗斯远东地区及中国朝鲜日本等东亚地区不丹缅甸等东南亚地区以及欧洲大部分地区都有分布只有澳洲红豆杉分布于南半球数量稀少11个种分别昌欧洲红豆杉Tbaccata L短叶红豆杉Tbrevifolia Nutt加拿大红豆杉TCanadensis Marsh佛罗里达红豆杉Tfloriana Champ杂种紫杉Tmedia Red球果红豆杉Tglobose西藏红
15、豆杉Twallichiana Suck东北红豆杉Tcuspidata Siebel Zucc云南红豆杉Tyunnanensis Cheng et Ok红豆杉Tchinensis Pig Red和其变种南方红豆杉Tchinensis varmairei国外常见的主要有以下4个种太平洋红豆杉Tbrevifolia主要分布在美国及加拿大西部太平洋沿岸诸省州即美国阿拉斯半岛加拿大不列颠哥伦比亚省美国华盛顿州俄勒冈州蒙加拿州爱达荷州加利福尼亚流洲及洛基山地域欧洲红豆杉Tbaccata主要分布在欧洲及非洲的阿尔及利亚伊朗北部和喜马拉雅山区域加拿大红豆杉Tcanadensia主要分布在加拿大和美国东部大西洋
16、沿岸诸省州及两国毗邻的内陆地带即加拿大的的纽芬兰省新斯科舍省魁北克省安达略省及马尼托巴省的部分地区从美国新英格兰山地至弗吉尼亚洲西部肯塔基州东北部印第安纳中西部密歇根州伊利诺斯州北部等地区日本红豆杉Tcuspidata主要分布于日本朝鲜半岛及我国东北部在我国称为东北红豆杉在美国蒙大拿州的山区也有分布中国野生红豆杉菜有4种1变种引种栽培成功的红豆杉1种其分布和资源状况如下东北红豆杉东北红豆杉主要分布于辽宁省的本溪恒仁宽甸吉林省的长白山区包括安图汪清和龙抚松浑江长白及通化地区黑龙江的宁安东宁鸡西绥棱及穆棱等地其自然地理区域位于千山山脉走线及东南侧长白山脉走向线及东南侧经老爷岭至小兴安岭南端与产于我
17、国的本属其它种类构成的间断分布多散生于海拔6001200米的红松鱼鳞云杉白桦和山杨等针阔混交林内自然分布区狭窄资源蕴藏量十分有限估计我国鲜重的总蕴藏量不足300吨且年净生长量低几乎没有可采收利用的潜力南方红豆杉变种南方红豆杉是我国分布最广泛的红豆杉属植物在长江流域南岭山脉地区以及广东广西江西福建河南陕西秦岭甘肃台湾等地的山地或溪谷与其它阔叶或针叶树混生极少成纯林分布海拔在600-800米个别地区可低至400米左右南方红豆杉资源的储量较大但20世纪80-90年代破坏十分严重据初步估计在岭南地区约有50吨以上的红豆极树被收购还有上万株遭毁灭中国红豆杉中国红豆杉分布较广在华中华南西南各省区海拔100
18、0m以上的山地上部有零星分布在地形复杂的横断山区以及四川盆地西部山区和东部边沿山区有一定的蓄积量颁布海拔在1200-2500米的范围内湖北西部的巴东县兴山等县以及神龙架山区也有一定分布在秦巴山区约有10-15万株野生中国红豆极通过合理利用年可采摘的小枝及针叶鲜重100-200吨云南红豆杉云南红豆杉集中分布于滇西至滇西北横断山区包括迪庆怒江丽江大理和保山等地区的20多个县另外在藏东南的察隅墨脱波密和亚东等地川西南的木里盐源西昌等县也有分布一般分布于海拔1700-3500米的阴坡半阴坡地洼处散生于亚高山针叶林针阔混交林或湿性常绿阔叶林中资源比较大仅滇西北横断山区就约有135万株小枝叶蕴藏量约410
19、4吨左右但前些年人为破坏十分严重仅云南奔山一地就损失92万株初步估计被盗剥的红豆杉树皮高达1321吨使该地区的资源濒临灭绝西藏红豆杉西藏红豆杉主要分布在西藏南部的吉隆等地以及邻近的云南部分地区生长于海拔2500-3400米的云南铁杉乔松高山栎类林中分布面积很小缺乏开发利用的价值目前保存比较完整曼地亚红豆杉曼地亚红豆杉Tmedia是一种天然杂交品种其母本为东北红豆杉父本为欧洲红豆杉在美国和加拿大生长已民用工业80年的历史多为灌木型1996年国家林业局将曼地亚红豆杉引种栽培列为国际先进技术引进同年3-4月四川在国内率先分三批从加拿大引进曼地亚红豆杉2万株经数年试验引种取得成功并且已经于2005年通
20、过成果验收在我国红豆杉野生资源方面云南省是红豆杉分布相对比较多的省份共有11个地州的34个县都有分布相对连片面积221919公顷有野生红豆杉354万株其次是四川陕西甘肃西藏和东北以及包括广东在风的我国南方一些省区总体来看我国的野生红豆杉尽管面积并不小但由于分布比较零星少有成片分布野生资源的蕴藏量并不是很大受自身生物学特性的影响生长十分缓慢100年生树木的直径仅40厘米加之前些年的盲目采伐破坏目前的野生资源已经没有大规模开发利用的可能性为了有效保护红豆杉资源在资源就地保护迁地保护和优质种源基因库建设等方面作了大量的工作取得了一不定期的成效东北地区江西等地在摸清自然资源的基础上设立专款派专人负责建
21、立了红豆杉资源保护区江苏南京1954年引种经40余年的管护以形成一处成年栽培种群并能正常开花结实四川成功建立不同种和不同居群的红豆杉活体种质资源保存圃为进行高有效含量的优良品种选育提供了基础这些阶段性成果的取得为目前解决紫杉醇原料科短缺找到期一条经济的方法但由于红豆杉生长缓慢且市场需求愈来愈大的形势人口栽培将不是积极有效的解决途径2红豆杉的价值红豆杉是集药用珍贵用材观赏价值为一体的经济价值高的树种世界各国均将其视为国宝红豆杉的药用价值 红豆杉在我国医学中早有记载本草纲目就记有红豆杉治疗霍乱伤寒排毒等疗效在现代中药大辞典东北药植志吉林中草药本草推陈等医药书中还有进一步的记载红豆杉叶内含紫杉碱二萜
22、化合物紫杉宁紫杉宁A紫杉宁H紫杉宁K紫杉宁L金松黄酮坡那留酮A蜕皮留酮金松双黄酮挥发油糖等茎皮含紫杉酚具有抗白血病及肿瘤作用枝含紫杉碱心含紫杉素紫杉碱对高血糖肾上腺素或食物性的有降血糖的作用叶枝入药都有通经利尿抑制糖尿病及治疗心脏病之效用国际上从红豆杉树皮和嫩叶中提取的紫杉醇是继阿霉素和顺铂之后被公认最好的广谱强活性天然抗癌药由美国Wane等首先从短叶红豆杉Tbrevifolia树皮中分离到紫杉醇并于1993年1月在美国正式投放市场据美国国家肿瘤研究所NCI统计的临床实验结果表明紫杉醇对多种癌症亦有显著疗效总有效率达75以上主要用于治疗晚期乳腺癌肺癌卵巢癌及头颈部癌软组织癌和消化道癌等紫杉醇能
23、在癌症晚期抑制纺锤体和纺锤丝的形成从而抑制有丝分裂阻止癌细胞增殖在美国法国进行的临床试验证明以红豆杉植株为主要原料提取以紫杉酥麻中用于晚期乳腺癌晚期卵巢癌鼻咽癌膀胱癌淋巴癌前列腺癌恶性黑色素瘤和头颈部肿瘤上胃肠道癌小细胞性和非小细胞性肺癌的治疗被称为晚期癌症的最后一道防线被认为是近几十年来发现的一种最有希望的抗癌药物红豆杉枝叶用于治疗白血病肾炎糖尿病以及多囊性肾病紫杉醇相继在美国英国法国日本意大利加拿大瑞典德国中国等40多个国家获准作为抗癌药上市全球掀起了红豆杉紫杉醇热因此有关紫杉醇的临床研究和该属植物的合理开发利用研究也成为国内外的研究热点珍贵用材本属植物木材坚实纹理顺直结构致密均匀色泽鲜艳
24、美观木材抗腐性强硬度适中耐水湿是水利工程建筑轮船车辆高级家具器材雕刻文具等的优良用材红豆杉的观赏价值红豆杉树姿优美树干紫红通直种子成熟时呈红色假皮鲜艳夺目同时它分泌释放的各种生物碱气体能净化空气有疗养保健的作用是上等到的园林观赏树种红豆杉木质坚韧纹理细直色泽淡红有独特的盆景观赏价值应用矮化技术处理的东北红豆杉盆景造型古朴典雅枝叶紧凑而不密集舒展而不松散红茎红枝绿叶红豆使其具有观茎观枝观叶观果的多重观赏价值可作油料作物红豆杉种子可以榨油其出油率较高如中国红豆杉高达60云南红豆杉达30油主要含蛋白质脂肪总糖其油可制皂润滑油等食用红豆杉假种皮味甜软糯食用可口为鸟类和山区放牧砍柴旅游者常食用据报道含有
25、多种氨基酸如天门冬氯酸丝氨酸谷氨酸缬氨酸亮氨酸苯丙氨酸苏氨酸脯氨酸等此外尚含维生素CB1B2及糖类具有很高的营养价值可开发作保健药品和饮品提取色素本属植物的木材主要为心材含丰富的红色素可提取红色素作染料3红豆杉及紫及醇研究进展1红豆杉栽培技术现状1人工栽培组织培养育苗1953年首先对红豆杉配子体及花粉进行了体外培养1968年LePage-Degivrg将休眠的欧洲红豆杉未成熟胚接种于培养基中胚萌发率达281970-1973年的进一步研究证实河以通过的培养基中添加赤霉素以解除内源ABA对红豆杉离体胚萌发的抑制作用Hun-Y等对4种红豆杉离体胚在不同的培养基上的生长和萌发作了试验结果表明B5培养基
26、上培养14d欧洲红豆东北红豆杉未成熟胚生长良好短叶红豆杉与东北红豆杉在MS培养基上生长较快而短叶红豆杉和东北红豆杉成熟种子离体胚出现轻度休眠杂种紫杉则出现深度休眠将生长型胚转至12B5培养基中并添加30 gLGA3短叶红豆杉离体胚萌发试管苗的生根率达6391998年以来相继有陈永勤李志良等分别采用B5与MS培养基相结合的BM培养基及加入适量的24-D6-BAGA3等激素以解除红豆杉离体胚休眠及用Mc-Cown培养基等进行组织培养研究筛选出6-BAlmgl24-DOlmgLAC4gL萌发率达81的最佳组合并证明14的McCone 更有利于幼苗的生根发芽成苗可见离体胚的萌发效果及成苗与培养基的种类
27、及激素调节有很大的关系1981年以来AmosMcCownBlames等报道了用红豆杉属植物茎尖的嫩芽繁殖试验将培养物接种于含不同浓度BA的WPM培养基上试验证明低浓度的BA有利于嫩芽产生1993年Salad等将佛罗里达红豆杉针叶外植体诱导出的愈伤组织在含lmgL24-D和lagL谷氨酰胺的MS培养基上进行悬浮培养结果出现了胚性结构细胞1995年Lee和Son以东北红豆杉未成熟胚为外植体先在NAA的改良B5培养基或在含24-D与KT的MS或WPM培养基上培养后转至无激素的培养基中诱导均出现了体胚播种育苗由于红豆杉种子的休眠长达1a试验证明播种前种子采用低温湿沙层积储藏硫酸铜浸泡处理或用50白酒和
28、40的温水浸泡20min再用005的赤霉素浸泡24h可明显提高出苗率缩短育苗周期播种时间以1月下旬-3月上旬为宜苗木生长过程中适当遮荫以减少日灼及立枯病的发生扦插育苗在查清野生红豆杉资源及筛选出可利用居群的基础上20世纪90年代初林业部门组织力量开展了红豆杉扦插繁殖技术研究取得了较理想的效果试验结果表明红豆杉扦插生根率受药剂扦插基质插穗取材扦插季节等因素的影响一般扦插前用吲哚丁酸a-萘乙酸ABT生根剂处理较好据报道南方红豆杉在NAA50u gmLIBA50u gMl8h处理la生萌孽条扦插生根率可达9038苗床基质以善土蛭石11壤土河沙12壤土河沙蛭石111为好东北红豆杉以la生的插条吲哚丁酸
29、50mgL处理24h生根率最高且以腐殖土效果最好红豆杉扦插时间则以秋季为宜在全光喷雾条件下用100mgLABT1号浸泡插穗1h成活率可达98扦插基质以河沙锯木腐殖土321为好插穗应选20龄以下母树的1-2a生的充分木质化硬枝经过数年的试验研究曼地亚红豆杉的扦插成活率达到95以上因些扦插苗是苗木快繁的有效途径2栽培试验四川省率先进行曼地亚红豆杉引种试验并取得成功在我国南方一些省区其它红豆杉品种的栽培试验也于上世纪90年代有零星进行取得了一不定进展进行为了提高单位面积的经济效益采取通过人工调控及不同营林措施来提高红豆杉的生物产量2001年王金盾报道通过先种生长较慢的红豆杉后种杉木营造混交林试验结果
30、证明33a生的混交林平均蓄积达47454m3hm2是红豆杉纯林的23倍谢志远等通过采用RT技术即对曼地亚红豆杉植物枝叶喷洒含有特殊诱导剂的混合液提高细胞内CO2浓度抑制植物光呼吸提高植物体内C固定率从而促进植物生长提高次生代谢物含量结果表明引进的曼地亚红豆杉苗木生长量提高1们东北红杉枝叶中紫杉醇含量达008明显高于照通过控制红豆杉林的密谋以及采取施肥等手段对提高红豆杉的生物量均有积极的作用此外还进行了红豆生物学特性适生范围适生条件不同品种紫杉醇含量分析研究及国外品种的引进工作结果表明红豆杉是一类喜温凉植物喜阴湿环境幼苗生长期需荫蔽环境生长过程中要求土壤湿润且排水良好2紫杉醇研究概况紫杉醇C47
31、H51NO14为白色结晶粉末熔点213-216分解微溶于水易溶于氯仿丙酮等有机溶剂其结构复杂结构式如下细胞培养1989年Christen等首次报道了细胞培养方法生产紫杉醇的研究情况1991年Christen等登记了有关红豆杉细胞培养的第一个专利目前国内外已有10向家实验室对10多种红豆杉属植物进行细胞培养研究申请被批准的专利达20余个主要通过细胞筛选加入前体及诱导因子改变培养基成分及培养方式和对代谢途径的调节来提高生物合成紫杉醇的产量1933年Zamia等首次报道了有关紫杉醇生物合成的研究情况由美国农业部植物催化公司豪色化学公司康奈尔大学和科罗拉多州立大学组成的集团研究筛选的细胞可以产生1-2
32、0mgL紫杉醇韩国山野厅林木育种研究所的孙圣镐博士从东北红豆杉截取芽眼放入培养基中培养增殖后提取紫杉醇从每公斤芽眼只com产量提高了19倍甘烦选等进行了中国红豆杉细胞的液体培养实验生长速度达028mgLd紫杉醇含量为00121998年余龙江等通过对红豆杉茎尖和根尖离体培养细胞进行染色体数目观察分析认为染色体数目变异可能是影响红豆杉离体培养紫杉醇产量的主要因子1999上又报道真菌诱导物能提高紫杉醇产量促进紫杉醇厚的分泌在红豆杉细胞悬浮培养的基础上添加真菌诱导物04g及前体乙酸按140mgL苯甲酸钠130 mgLa-蒎烯100mgL和苯丙氨酸154mgL有利于固体化培养及紫杉醇的提高还证实在接着过
33、程中通过对代谢途径的调节促进紫杉醉的合成培养第15d加入100gL黄豆芽提取液100mgL苯二酸钠和62mgL硼酸或加入427mgLCCC256mgLa-蒎烯及115mgLEGTA等的协同作用明显提高紫杉醇厚产量2001年吴奇君等报道在果糖的协同作用下加入前体可使紫杉醇产量搞高6389陈永勤等通过对在固体和液体培养条件下云南红豆杉细胞系TY6生长和紫杉醇积累的动态及无机氮源对紫杉醇形成的影响研究结果表明培养基中硝态氮浓度高有利于细胞生长铵态氮高有利于紫杉醇积累在培养12d时将硝态氮培养基更换成铵态氮培养基紫杉醇厚产量提高16倍研究表明无论是细胞悬浮培养还诱导愈伤组织细胞的生长及紫杉醇的含量在黑
34、暗条件下是光照条件下的3倍但未见大规模细胞培养提高紫杉醇产量的成功报道化学合成以美国Nikolaou博士为首研究小组1994年报道了通过化学方法全合成紫杉醇但过程复杂费用较高难以形成商业化生产半合成主要是依赖自然资源提取获得的紫杉醇前体如backdating LII等目前已获得紫杉醇厚半合成衍生物-泰索帝初步证实其对乳腺癌卵巢癌肺癌均有较好的疗效但也要以牺牲自然资源为代价不能从根本上解决紫杉醇来源问题遗传转化利用根癌农杆菌Agrobacteriumtumefaciens和发根农杆菌 Arhizogenes 的野生型株系均可成功转移外源DNA进入红豆杉基因组1994年Han等研究表明利用短叶红豆
35、杉和欧洲红豆杉成熟的茎段作为原始材料用根癌农杆菌的菌株感染结果欧洲红豆杉冠瘿瘤的形成率达283同年Salyut等发明的专利也介绍了根癌农杆菌感染红豆杉形成冠瘿瘤的情况证明冠瘿瘤具有产生紫杉醇的能力还有一些文献也报道了红豆杉毛状根诱导及培养的结果同时也证明了毛状根具有产生紫极烷类化合物的能力微生物生产1993年Sterile从短叶红豆杉分离得到一种寄生真菌Faxomycesandrecas可以在特定的培养基中产生紫杉醇及相关的化合物但含量极低 24-25u gL 未得到应用1994-1999年邱德有马天有等人研究发现云南红豆杉西藏红豆杉中国红豆杉南方红豆杉等均存在产紫杉醇的内生菌株2001年周东
36、坡等从东北红豆杉中分离经纯化发酵培养得到的3株真菌HQ33HQ48HQ54其紫杉醇产量达5106-1257u gL后经几年的生物工程手段选育使其产紫杉醇的水平提高了几倍据周东坡教授最新报道已分离筛选出一株紫杉醉产量十分可观的菌种HQD33利用诱变的方法优化其因结构最终培育出每升培养液可产紫杉醇44852u g的高产菌株由于真菌生长速度快繁殖周期短来源广通过发酵可大规模生产提高紫杉醉产量如能形成规模化生产其效益将十分显著基因工程研究证实在紫杉醇生物合成过程中由GGPP环化成紫杉二烯是一个慢的或限速的反应步骤因此增强环化反应对紫杉醇的积累有着积极的作用所以环化酶是一个很好的目标基因早在1992年L
37、ewis和Choteau等人从短叶红豆杉树皮中制备到一种粗酶提取物对GGPP环化反应具有催化作用目前已分离和克隆了环化酶TDCIc-DNA和羟化酶Tat等关键酶基因以此直接向产生紫杉醇的真菌中导入产生具有较高紫杉醇产量的转基因真菌使紫杉醇实现工业化生产成为可能314红豆杉及紫杉醇开发利用进展由于红豆杉的提取物Texel Pac lit axe紫杉醇具有独特的抗癌机理美国国立肿瘤研究所所长BRODER博士称紫杉醇是继阿霉素顺铂以后15年来被认为是对多种癌症疗效好副作用小的新型抗癌药物20世纪80年代开始美国英国俄罗斯韩国中国都相继开展了深入的研究美国率先把研究成果应用于医学临床并在治疗各种癌症方
38、面取得了显著的临床闪效果从此人类在抗癌领域又取得了新的突破国外红豆杉及其紫杉醇开发进展1958年美国国立癌症研究所NCI制订了一项从植物中筛选抗癌活性物质的计划作为350000种筛选之一的太平洋紫杉树皮出被告送到了NCI经过多年的研究科学家们从太平洋紫和树皮的提取物中发现了紫杉醇并揭示了紫杉醇通过促进聚合阻止微管解聚从而抑制细胞分裂的独特抗癌作用机理1992年紫杉醇泰素获得了美国FDA的新药批准目前抗癌药物销售份额约占世界医药市场的15在畅销的植物来源抗癌药中紫杉醇无颖独占鳌头紫杉醇的开发利用正赢得越来越多的关注紫杉醇系美国百时美施贵宝公司1992年开发上市的一个全新植物抗癌药紫杉醇的作用机理
39、与已上市的其它化学合成抗肿瘤细胞重要的分裂方式微管蛋白合成使肿瘤体逐渐缩小而大直接杀死癌细胞在上市短短几年内紫杉醇制剂的全球销售额已突破10亿美元大关创下单一抗癌药销量之最紫杉醇在美国最初批准的临床用途为治疗晚期卵巢癌与非小细胞肺癌此后美国临床医学界陆续发现了紫杉醇有不少新用途其中包括与抗艾滋病药物合用可治疗卡波济氏肉瘤一种艾滋病人特有的恶性肿瘤以及用于结直肠癌膀胱癌和乳癌等一系列的棘手肿瘤疾病由于紫杉醇适应症的扩大及其副作用相应小于其它抗肿瘤药物化疗药故该产品在国际上已成为临床上广泛使用的首选抗癌药物尽管价格昂贵但由于疗效确切紫杉醇制剂在市场上始终畅销不衰目前销售的紫杉醇按原料来源不同可分成
40、二类第一类即直接从太平洋红豆杉树皮中提取的原料加工成的药剂第二类为半合成紫杉醇即先从太平洋红豆杉嫩枝条或树叶等可再生资源中提取出10浆果赤霉碱经半合成即成为紫杉醇半合成紫杉醇制剂现主要由法国普朗克制药公司独家生产商品名为泰索帝上世纪90年代中意大利一家专门从事植化产品开发的公司Indene曾与施贵宝合作拟在实验室中批量培养紫杉树皮细胞培养液中直接提取紫杉醇原料遗憾的是这一方法虽然可行但实际产量微不足道若要满足国际市场对紫杉醇原料药的巨大需求实在是杯水车薪所以国际市场上至今仍沿用十年前确立的紫杉醇原料药两大制备方法即红豆杉树皮提取法和树枝提取半合成法迄今为止尚未见有第三种方法形成大规模工业化生产
41、的报道国内红豆杉及其紫杉醇研究开发进展从全球范围看虽然红豆杉在美国加拿大法国印度缅甸尼泊尔王国及中国都有分布但亚洲的红豆杉储量最多其中中国储量占全球储量的一半我国利用国产红豆杉研制开发的紫杉醇新药紫素Pachlitaxel于1995年通过II期临床试验审评被批准上市我国科技部财政部和税务总局在2000年9月颁布的中国高新技术产品目录中确认紫杉醇为高新技术产品鼓励发展到目前国产紫杉醇大部分供国内企业生产注射剂之用仅有一小部分原料药供出口海外市场国内有关部门估计中国紫杉醇厚原料药总产量在40公斤左右约占全球紫杉醇总产量的10自90年代后期开始我国逐渐成为美国的紫杉相离原料供应国之一国内市场上紫杉醇
42、产品有纯度10507090以上规格产品高纯度紫杉醇国内极少生产近年来我国开发的紫杉醇制剂产品有太极集团的紫杉醇注射液黑龙江省红豆杉医药研究所的达克素片和达克素胶囊重庆赛诺生物药业股份有限公司的复方红豆杉胶囊上海医学院的特素辽宁省医药实业公司的复方红豆杉胶囊还有紫杉醇的靶向隐形纳米粒制剂紫杉醇乳剂量紫杉醇空间稳定型微型乳剂紫杉醇质体紫杉醇空间稳定脂质体紫杉醇隐形脂质体紫杉醇前体药物脂质体等制剂下在开发之中com豆杉及紫杉醇开发中存在的问题1红豆杉天然野生资源匮乏由于对红豆杉天然野生资源不合理的利用使本来十分有限的资源造成了巨大的浪费目前除中国红可豆杉外其它几种已成为中国甚至世界的珍稀濒危植物云南
43、红豆杉1992年就被定为一级珍贵保护树种西藏红豆杉被中国植物红皮书定为濒危种东北红豆杉出日趋濒危所以利用红豆杉天然野生资源是不可能的了由此为红豆杉异地引种栽培和人工造林定向培育扩大可利用资源白日提供了理论依据由于紫杉醇市场价高达20万30万美元公斤经济诱惑力极大一些地方和企业为了自身利益只顾短期行为大量耗费红豆杉资源甚至采取杀鸡取卵的野蛮方式致使本来十分有限的资源遭到毁灭性的破坏国家及有关省区先后下发通知或紧急通知加强野生红豆杉资源保护同时采取强硬措施打击非法破坏野生红豆杉资源的活动红豆杉人工培育资源远远不能满足市场需求一方面由于市场需求量巨大另一方面利用现存的天然资源基本上不可能现有人工繁殖
44、资源又十分有限远元宝不能满足市场需求因此进行人工扦插快繁进行定向培育扩大红豆杉可利用资源是目前开发紫杉醇资源的有效途径但是我国红豆杉品种生长十分缓慢培育周期偏长瑞在栽培的原料林一般需要20年以后方可提供原料而且栽培规模小分布零星产量有限可见我国人工培育的资源仍远远不能满足市场需求紫杉醇分离提纯技术落后资源利用率低目前国内多数紫杉醇提取厂家设备简陋且生产规模小工艺上除杂纯化技术差和产品质量差个得率也低造成红豆杉资源大量浪费多数提取企业只能生产红豆杉提取物浸膏仅少数单位掌握除杂提纯技术因此应提高红豆杉提取物紫杉醇生产水平降低生产成本稳定生产工艺和产品质量com紫杉醇市场需求紫杉醇是目前治疗癌症所有
45、药物中副作用最小的药物同时因其疗效最显著被列入治疗癌症的首先药物国内市场由于紫杉醇体格昂贵使绝大部分癌症患者不敢问津2005年我国政府已将紫杉醇英文名Palliate注射液纳入医疗保险准予支付费用的药品之后北京四川省等数个省市政府也相继明确了紫杉醇英文名Palliate注射液是准予支付费用的药品并且这一范围仍然在逐步扩大字典无疑增大了紫杉醇市场需求量据不完全统计目前我国仅卵巢癌乳腺癌和黑色素癌患者达50万人以上按每个病人需1230克紫杉醇计算每年约需紫杉醇6001500公斤但是目前我国每年只能生产约50kg紫杉醇由于野生红豆杉禁止采伐紫杉醇产量呈逐年下降趋势2国际市场由于人口的快速增长和生存环
46、境的日益恶化使癌症患者越来越多全世界每年新增癌症患者3000多万人欧美日等发达国家年新增长的癌症患者达400万人左右全世界癌症死亡人数每年达630万人如是世界上5癌症患者有能力使用紫杉醇则紫杉醇年需求量可达3600公斤以上2002年全球紫杉醇与半合成紫杉醇销售额合计已达23亿美元约占全世界抗肿癌药市场1654亿美元的14随着经济的发展和紫杉醇成本的下降以及紫杉醇治疗癌症范围的扩大全世界癌症患者对紫杉醇的实际需求量还可能会成倍增加紫杉醇原料竞争日趋激烈据国际医药市场分析家估计各国对紫杉醇原料的需求量在今后很长时期内仍然保持快速增长其理由一是紫杉醇治疗晚期肿瘤疗效显著其它化疗药物无法取代二是采用细
47、胞培养化学合成微生物生产遗传转化基因工程等手段生产紫杉醇目前仍然停留在实验阶段仅仅取得了一定的阶段性成果还原很多关键性技术未得到解决这些技术运用到工业化生产阶段还有相当长的时间随着世界各国野生红豆杉资源的剧减和各国对红豆杉资源的保护政策的落实在近20年内紫杉醇供需矛盾将会更加突出基地地址及建设条件1基地地址本项目红豆杉原料林基地包括种植基地和加工基地两个部分在采用均衡布局原则下根据社会经济自然条件的不同经过综合比较选择拟定内个乡镇的不同地块作为本项目种植基地这些地点土壤条件气候条件均十分适合红豆杉生长交通条件通讯条件良好附近劳动力资源充裕为工程项目的顺利实施提供了保障2基地构成面积种植基地由个
48、乡镇组成总面积亩 镇 2000亩 镇 1500亩 镇 500亩 镇 500亩利用三动一扶措施促进项目建设本项目建设单位在充分考虑以上有利条件的同时结合国家其它相关政策拟定采取三动一扶措施推动本项目实施发展依靠政府推动作用公司紧密配合各级党委政府和有关部门对红豆杉产业作出民展规划并采取切实有力的措施落实各级产业扶持政策和区域协调发展政策营造优良的投资环境引领更多的资金发展红豆杉产业发挥龙头带动作用采取公司基地种植户的生产经营模式首先公司投资建设红豆杉种植示范区并用先进技术繁育红豆杉种苗其次为种植户提供产前产中产后服务即为种植户提供红豆杉种苗提供红豆杉种植管理技术提供红豆杉生物量枝叶根皮回收服务保证红豆杉种好管好生长好保证种植户利益从而促进红豆杉规模化基地化种植利用产业联动作用按现代农林业产业化发展要求三大产业一起上实行规模化规范化基地化种植红豆杉建设红豆杉产品加工厂从加工初级产品到生间高级终端产品拉长产业链条进行精深加工增值利用国内国际两个市场提供优质的红豆杉产品提供优良的销售服务实现最好的终端效益构建红豆杉扶贫工程
